В августе 1937 года 22-летний Пётр был призван Ровдинским райвоенкоматом в РККА. Служил в автобронетанковых войсках механиком-водителем, затем стал командиром танка. Участвовал в Советско-финской войне. Получив ранение, несколько месяцев находился в госпитале. В 1940 году вернулся в родную деревню старшиной запаса.
Великая Отечественная война
В начале Великой Отечественной войны был направлен в Лепельское пехотное училище. Окончив его с отличием, в звании лейтенанта в январе 1942 года попал в действующую армию. Назначен командиром стрелковой роты, вскоре командиром батальона. Воевал на Западном, Брянском, 1-м Прибалтийском и 3-м Белорусском фронтах. За три с половиной года войны стрелковый батальон Фефилова прошёл с боями более 450 километров, участвовал в освобождении 110 населённых пунктов. На фронте П. П. Фефилов стал кандидатом в члены ВКП(б).
Тов. Фефилов в бою за город Борисов Минской области 30.06.44 г., командуя 2 стр. батальоном, решительно и умело обеспечил успешное решение задачи. Преодолев полосу заградительного артогня, 2 стр. батальон встретился в городе с тремя самоходными пушками противника «Фердинанд» и автоматчиками противника. Умело используя оставленный у себя крупный резерв, действуя во взаимодействии с соседями, тов. Фефилов заставил противника отступить за реку Березина.
На плечах отступающего противника, успевшего взорвать мост, тов. Фефилов форсировал Березину и организовал преследование противника на противоположном берегу.
2 стр. батальон первым в полку форсировал реку Березина, что позволило остальным подразделениям переправиться через реку без потерь.
Личное мужество тов. Фефилова, находившегося постоянно в 100—150 метрах от боевых порядков рот, вдохновляет бойцов на подвиги[1].
Товарищ Фефилов, командуя батальоном, с боями прошёл более 450 километров, освободил до 110 населённых пунктов
В бою за сильно укреплённый пункт противника под городом Борисов товарищ Фефилов, командуя батальоном, обеспечил тактическую внезапность и стремительность наступления; преодолев упорное сопротивление противника, отбив 5 ожесточённых контратак, три из них танковых, выбил противника из гор. Борисов и закрепился. Захват данного плацдарма дал возможность полку продвинуться вперёд, форсировать реку Березина и развить успех боя. В этом бою товарищ Фефилов 4 раза поднимал батальон в атаку, нанося большие поражения в живой силе противника.
14 июля 1944 г. батальон достиг водного рубежа Неман. Противник по реке вёл сильный огонь. Товарищ Фефилов под артиллерийским обстрелом противника, стремительно переправил батальон на западный берег реки, заняв рубеж. Противник силою до батальона перешёл в контратаку с танками; т. Фефилов принял ожесточённый бой, правильно используя приданные огневые средства; отбив одну за одной пять контратак, занятый рубеж крепко удерживал.
В этом бою, в ожесточённой схватке тов. Фефилов погиб.
ДОСТОИН ПРИСВОЕНИЯ ЗВАНИЯ "ГЕРОЙ СОВЕТСКОГО СОЮЗА (ПОСМЕРТНО)[2].
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 марта1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецкими захватчиками и проявленные при этом отвагу и геройство гвардии старшему лейтенанту П. П. Фефилову присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно).
23 февраля 1963 года имя героя было навечно зачислено в списки рабочих архангельского судоремонтного завода «Красная кузница», учреждён вымпел имени Героя Советского Союза П. П. Фефилова для вручения его лучшей комсомольско-молодёжной бригаде. 7 мая 1965 года исполком Вельского городского совета депутатов трудящихся переименовал Новую улицу в городе Вельске в улицу Фефилова. В 1968 году на доме № 1, где сейчас располагается районная детская библиотека, в честь героя установлена мемориальная доска[3].
14 июля 2011 года, в 67-ю годовщину гибели, в посёлке Пасьва был открыт мемориал П. П. Фефилова[4][5].